机组热控主保护可靠性措施分析.docx

机组热控主保护可靠性措施分析摘要：介绍了热控主保护的概念、热控主保护的重要性、提升热控主保护的可行性。某公司为提升热控主保护，技术层面采取了几项重要措施、管理层面采取了几项重要举措，特别是近年来采取的一些改造方案，对于类似机组有一定的借鉴作用。关键词：热控主保护；逻辑；三取二；可靠性措施某公司有2台330MW燃煤机组及2台400MW级燃气机组，2×330MW燃煤机组的汽轮机型号为N330-16.7/538/538，是哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界中间一次再热凝汽式汽轮机，单轴、双缸双排汽，高中压合缸。锅炉锅炉为东方锅炉厂生产的DGl036/18.2—Ⅱ4型锅炉。锅炉为亚临界参数、四角切圆燃烧方式、自然循环汽包炉。#6机组DCS、DEH系统为上海新华公司的XDPS-400e系统，#7机组DCS、DEH系统为国电南自的MAXICS系统。1背景由于热控保护的存在，电厂中的各种热力设备在非正常运行状态下不会出现过大或毁灭性的损坏，从而大大提高了电厂的安全性和可恢复性。热工保护可分为两级保护，即事故处理回路和事故跳闸回路的保护。事故处理的目的是维持机组继续运行。但是，当事故处理回路或其他自动控制系统处理事故无效时，机组设备处于危险工况下，或者这些自动控制系统本身失灵而无法处理事故时，只能被迫进行跳闸处理，使整套机组停止运行。跳闸处理的目的是防止机组产生机毁人亡的恶性事故，所以跳闸处理是热工保护最极端的保护手段，也称主保护。从近期集团内外的安全通报可以看出，由于主保护误动或者拒动导致的机组非停、设备和人身事故仍然很多，迫切需要从这些事故中汲取教训，改善和提升热控主保护的可靠性[1]。随着计算机及网络技术的发展，DCS技术得以飞速发展，热控主保护控制方式也越来越成熟。现在的热控主保护多采用软件加硬接线技术，在DCS系统故障或失灵的时候仍然可以安全地停运机组；源头设备大多采用三取二方法采集信号，过程传输采用冗余技术。但DCS的硬件或者软件出现问题仍会引起主保护系统出现误动和拒动；线路断路或者虚接会引起系统保护故障；热控设备电源故障也会引起主保护系统失灵；现场传感设备、计算机及网络系统的基础元件仍然是电子产品，随着使用年限的增加，出现故障的概率在不断增大，所以迫切需要提高热控主保护系统的可靠性。2技术层面的几个重要提升措施2.1完善主保护逻辑，合理设置主保护的定值增加了主油箱油位的主保护，原来的油位是由油位变送器（差压式）送模拟量信号至DCS系统，增加了两路雷达式液位计，加上原有变送器信号共三路，根据油位低低定值产生三个开关量信号，经过三取二逻辑后，输出两路DO点，串联后形成跳闸信号至机组ETS系统。增加了MFT逻辑中的点火失败逻辑，根据实际情况将点火失败的时间定为1h。增加了总风量低逻辑。原空预器全停延时时间为4s，未考虑空预器马达电机启动时间，一台空预器跳闸后，另外一台来不及启动，机组可能就已跳闸。将空预器全停延时时间修改为30s。火检冷却风压低低延时时间为5s，不合理，改为延时2min。2.2将重要的辅机信号分散到不同的DPU中布置重要的辅机信号在同一DPU中，可能会因该DPU故障造成重大损失。分散控制系统应遵循机组重要功能分开的独立性配置原则，各控制功能应遵循任一组控制器或其他部件故障对机组影响最小。分部利用某次DCS系统改造的机会，将两台火检冷却风机、两台定子冷却水泵、两台开式水泵、闭式水泵A/B、真空泵A/B、两台循环水泵、两台凝结水泵、两台项轴油泵、交流油泵和直流油泵分散到不同的DPU中，极大地提升了机组的安全性。2.3将重要的信号由单信号源改成三取二逻辑判断在某次检修中，将TSI中多个单点保护进行改造。#7机组TSI至ETS保护跳机逻辑分别有#1～#6轴承振动大、TSI超速、胀差大、轴向位移大共9条，均为单点保护形式。改造方案：删除TSI原组态中超速三取二判断跳闸回路、胀差二取二判断跳闸回路、轴向位移四取二判断跳闸回路；在TSI系统组态中将#1/#3/#5轴振大跳机信号组成或逻辑、#2/#4/#6轴振大跳机信号组成或逻辑，并分别送出三路信号；三块超速卡均根据实际转速判断超速信号，并分别输出，送至ETS用作三取二跳机；在TSI组态中，对四路轴向位移信号进行比较判断，分别送一路跳机信号至ETS用作“（1+2）*（3+4）”四取二判断；胀差跳机信号扩展至2路，分别送一路跳机信号至ETS用作二取二判断。2.4对主要辅机“运行”“停止”信号采用开关合闸、分闸、电流信号三取二进行状态判断对两台机组参与主保护的主要辅机，如送风机、引风机、一次风机、空预器等，在逻辑中将“运行”“停止”信号采用开关合闸、分闸、电流信号三取二进行状态判断项目，提升了保护系统的可靠性。2.5原逻辑中信号源为通讯点，改为硬接线方式空预器全停主保护逻辑中，信号为通讯号。通讯